Правило Зайцева – термодинамический или кинетический контроль?

Смесь изомерных несимметричных алкенов – B и C – получена в результате превращений:

B – менее замещённый алкен.

1. Изобразите структуры веществ A, B и C (без стереохимии).

Вторую стадию – обратимую каталитическую дегидратацию вещества A – можно описать с помощью кинетической схемы:

2. Найдите связь между константой равновесия K ₁ реакции A ⇄ B и константами скорости отдельных стадий.

3. Используя кинетический закон действующих масс, выразите скорости образования веществ B и C через концентрации участвующих в реакции веществ. Определите, чему равно отношение [ B ] / [ C ]: а) в начале реакции, когда обратными реакциями можно пренебречь; б) в конце реакции, когда устанавливается равновесие между реагентом и продуктами.

4. При 60 °С в начале реакции содержание B в смеси изомеров составляет 55 %, а через 2 ч, когда состав смеси перестаёт меняться, доля B снижается до 9 %. Какой принцип – кинетический или термодинамический – определяет в данном случае правило Зайцева для преимущественного образования несимметричных алкенов? Кратко объясните.

5. При 70 °С содержание B в начале и в конце реакции составляет 50 % и 11 % соответственно. Определите, чему равны значения E ₁ и D H (в кДж/моль) на изображённой ниже энергетической диаграмме.

Необходимые уравнения:

Зависимость константы скорости от температуры: ln k = const – E / RT.

Зависимость константы равновесия от температуры: ln K = const – D H / RT.